Формирователь синхронизированных импульсов

А 1 01) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБЩТЕНИЯМ И ОТНЕЫТИВМ РИ ГКНТ ССОф И ЬСТВУ(57) Изобной техни 19 имп ульсользованоиисли 088.8) в устроительнойповышенир одейств ения ни быстиемифф я, счетного 8 одиночног енцир ов блок блокфо Кртроиство пульса ементы 3,ну 13, шиныходные ши ержит тсовпад 2 такто ы 10, 1 игге ния, ых и з,п. ф-лы,ил.(56) Авторское свилР 627574, кл. Н 03Авторское свидеР 1115211, кл, Н 0 ЗОБРЕТЕНИ етельство СССР К 5/01, 1976. ельство СССР К 5/01, 1982 ВАТЕЛЬ СИНХРОНИЗИРОВАННИ ние относится к может быть исп автоматики и в ки. Цель изобре ехоустойчивости достигается введ мир оват ел я ме того, у ры 1, 2, эл входную ши мп ул ьсов,16 5 1360 ра 21. Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислит сльной техники а.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, быстродействия, надежности.На фиг.1 приведена электрическая функциональная схема формирователя на фиг.2 - вариант выполнения счетного блока; на фиг.3 - электрическая функциональная схема блока дифференцирования 1 на фиг.4 -. электрическая функциональная схема Формирователя пускового импульса, на фиг.5 - временные диаграммы, поясняющие работу формирователяф на фиг.б - временные диаграммы, поясняющие работу дифференцирующего блокаф на фиг.7 - временные диаграммы, поясняющие работу формирователя пускового импульса.Формирователь синхронизированных импульсов (фиг.1) содержит первый и второй триггеры 1 и 2, первый, второй, третий элементы 3, 4, 5 совпадения, блок 6 дифференцирования, счетный блок 7, Формирователь 8 одиночного импульса, формирователь 9 пусковых импульсов.30Прямой выход первого триггера 1 соединен с первым входом элемента 3 совпадения, выход которого соединен с п.ервой выходной шиной 10, второй вход - с первым входом второго эле. мента 4 совпадения, выход которого35 , соединен с второй выходной шиной 11, второй вход - с инверсным выходом первого триггера 1, Б-вход которого соединен с выходом третьего элемента 40 5 совпадения, вьиод Формирователя 8 одиночного импульса соединен с С-входом первого триггера 1, с третьим входом первого элемента 3 совпадения и с третьим входом второго элемента 4 совпадения, второй вход которого соединен с первым входом третьего ,элемента 5 совпадения, второй вход которого соединен с выходом второго триггера 2 и с первым входом блока 6 дифференцирования, третий вход - с входом подготовки формирователя 8 одиночного импульса и с выходом счетного блока 7, вход установки которого соединен с входом запуска Формирова 55 теля 8 одиночного импульса и с выходом блока 6 дифференцирования, второи вход которого соединен со счетным входом счетного блока 7, с шиной 12 4- тактовых импульсов и с тактовьм вхо-.дом второго триггера 2, информационный вход которого соединен с входнойшиной 13, первый вход Формирователя 9пускового импульса соединен с шиной14 питания, второй вход - с шиной 12тактовых импульсов, выход - с первымвходом второго элемента 4 совпадения.Счетный блок 7 (фиг2) содержитсчетчик 15 импульсов, дешифратор 6,инвертор 17, причем счетный входсчетного блока соединен со счетнымвходом счетчика 15 импульсов и входомстробирования дешифратора, входы которого соединены с разрядными выходами счетчика 15 импульсов, а выход является выходом счетного блока, выходпереноса счетчика импульсов соединенчерез инвертор 17 с его входом переноса, вход установки в нуль счетчика15 импульсов является входом установки счетного блока 7,Структурная схема блока 6 дифференцирования приведена на Фиг,З и состоит из триггера 18 и элемента 19 логики1 Структурная схема Формирователя 9 пускового импульса приведена на Фиг.4 и состоит из интегрирующей КС-цепи 20, соединенной с П-входом триггера 21. 1На фиг.5 приведены диаграммы работы Формирователя синхронизированных импульсов. На фиг.6 - диаграммы работы дифференцирующего блока 6, где диаграмма б отображает входной сигнал блока 6 дифференцирования,- тактовые импульсы, 6 - сигнал на вьиоде триггера 18, Я - выходной сигнал элемента 19 логики. На фиг.7 изображены диаграммы работы формирователя 9 пускового импульса, где Ц - диаграмма подачи напряжения питания (входной.игнал формирователя 9 пускового им,йульса), О - напряжение на выходе КСцепи 20, В - выходной сигнал триггеформирователь 8 одиночного импульса может быть выполнен таковьм, что в качестве триггера 1 может использоваться счетный триггер с переключением по перепаду напряжения на его счетном входе из логической "1" в логический "0". В качестве триггера 2 может использоваться Э-триггер,5165136Устройство работает следующим образом.После включения напряженияпитания положение триггеров блока 6 диф 5 йеренцирования, счетного блока 7, формирователя 8 одиночного импульса, триггеров 1 и 2 неопределенное, Предположим, что триггер 1 установился по прямому выходу в неблагоприятное сос тояние - в противофазе с входным сигналом с шины 13. Это состояние иллюстрируется диаграммами на фиг.5 р - входной сигнал на шине 13, 3 напряжение на прямом выходе триггера 1 после подачи напряжения питания в момент времени. С помощью триггера 2 осуществляется синхронизация входного сигнала (фиг.5 а) тактовыми импульсами с шины 12 с частотой Г ) 20 МГ, где Ев,- частота изменения полезного сигнала .(без учета дребезга .по Фронтам). Характер сигнала на выходе триггера 2 также качественно отображается диаграммой Фиг.5 а, от личие лишь в том, что его выходной сигнал формируется синхронно с тактовыми импульсами с шины 12. Это необходимо для получения импульсов нормированной длительности на выходе З 0 блока 6 дифференцирования для обеспечения надежного обнуления счетного блока 7 н запуска формирователя 8 одиночного импульса. Предположим также, что при включении питания триггеры двоичного счетчика 15 счетного блока 7 установились в состояние отличное от Фиксируемого дешифратором 16, а Формирователь 8 одиночного импульса установился в состояние разрешения запуска. В этом случае первый импульс из пачки помех с входной шины 13, выделенный блоком 6 дифференцирования, проходит на выход формирователя 8 одиночного импульса - фиг.5 б, участок- 1 (длительность импульса показана условно)Однако на выходную шину 11 (10) этот импульс не поступит, так как разрешение формирования выходных импульсов на ши О нах 11, 10 определяется напряжением логической единицы на выходе формирователя 9 пускового импульса -фиг.5 з, которое появляется через время 11 55 1---- после подачи напряжениявкминпитания на устройство. При этом дляобеспечения нормированной длительнос-. о 6ти первого выходного импульса устройства (после момента времени 1) осуществляется синхронное с тактовыми импульсами с шины 12 формирование потенциала напряжения логической "1" на выходе формирователя 9 пускового импульса. По заднему фронту каждого импульса формирователя 8 одиночного импульса триггер 1 принимает противоположное состояние, в том числе и по первому этому импульсу - Фиг,5 г, участок-. На выходе блока 6 диффеоренцирования формируются пачки поме" ховых импульсов (положительной логики), или одиночные импульсы по переднему и заднему фронтам полезного сигнала при отсутствии помех, Эти импульсы устанавливают в ноль двоичный счетчик 15 счетного блока 7, который считает тактовые импульсы с шины 12. ДешиФратор 16 счетного блока 7 фиксМ- рует, например, число ш = 2" - 2,где и . - разрядность двоичного счетчика 15. На выходе переноса двоичного счетчика 15 фиксируется число С = ш + 1, т.е, по времени на один период тактовых импульсов с шины 12 позже, чем на выходе дешифратора 16. При этом частоту Г и разрядность и выбирают исшходя из условия, где К максимальное априорно известное значение временного интервала флуктуаций (помех) входного сигнала, Т,о, при воздействии помех на вход К двоичного счетчика 15 последний обнуляется, начинает счет тактовых импульсов и вновь обнуляется, не достигая значения кода ш в своих разрядах за время действия помех. После установки в нульдвоичного счетчика 15 последним из пачки помеховым импульсом чешрез время= 1 на выходе дешифратора 16 появится импульс (первый) диаграмма фиг.5 в, момент времени с. Стробирование дешифратора 16 необходимо для исключения ложных сигналов на его выходе вследствие различного быстродействия разрядных триггеров двоичного счетчика 15. При этом происходит совпадение логических единиц на трех выходах элемента 5, на выходе которого начинает формироваться сигнал (фиг.5 д) установки триггера 1 по его 8-входу в противоположное состояние, По этому сигналу (по его переднему Фронту) триггер 1 принимаетсостояние (в данном случае) логичес-кой единицы по прямому выходу -Фиг.5 г, момент времени , в соответствии с достоверной фазой входногосигнала " фиг,5 а, момент времени С5Как только триггер 1 примет синфазноесостояние с входным сигналом, элемент И 5 закроется и окончится форми рование длительности установочногоимпульса (Фиг.5 д) триггера 1. Этимоканчивается процесс синхронизацииустройства после включения источникапитания, Аналогично, производится процесс синхронизации устройства послевключения источника питания в момент времени, равный логической единицевходного сигнала. В системах, допускающих появление ложного импульсаФормирователя синхронизированных им,пульсов во время переходных процес,сов включения питания,.формирователь 9 пусковых импульсов может отсутствовать.1В момент времени С импульс 25(Фиг.Ьв) с дещифратора 16 счетного блока 2 установит Формирователь 8одиночного импульса в режим ожиданиязапуска. Первый вслед за темсоответствующий продиЬФеренцированный импульс перепада яапряжения из логической единицы в логический нуль с выхода блока дифференцирования,пройдет через формирователь 8 одиночного импульса и заблокирует его для прохождения остальных (помеховых) импульсовпачки. При этом сформировавшийся импульс поступит через элемент 3 на выходную шину 10 (фиг,5 ж), а по заднему его фронту триггеР 1 пРимет противоположное состояние (Фиг.5 г, по входуС триггера 1), чем подготовит прохождение первого импульса пачки положительного фронта полезного сигнала через элемент 4 на выходную шину 11(фиг.5 е). Далее процессы повторяются, При этом по очередному импульсу стактовой шины 12 после импульса де.шиФратора 16 счетчик 15 счетного блока 7 примет состояние соответствующее50числу "С". Соответственно на выходе переноса двоичного счетчика 15 появляется потенциал логического нуля, который через инвертор 17 запрещает дальнейший счет тактовых импульсов55двоичным счетчиком 15 по его входу переноса, Таким образом, счетный блок 7 блокируется до поступления первого .импульса пачки с выхода блока 6 дифференцирования, обнуляющего двоичныйсчетчик 15. Этим обеспечивается возобновление формирования счетным блоком 7 защитного временного интервала ,(разблокировка двоичного счетчика 15). При этом для надежной работы устройства желательно, чтобы вы 1 полнялось соотношение Ськ. мокс (для сигнала типа "меандр").Вообще, например, в адаптивных системах это время может изменяться в процессе работы. Кроме того, возможно осуществление предварительной установки триггеров устройства при подаче напряжения питания в необходимое положение путем блокирования их по установочным входам сигналом формирователя 9 пускового импульса.Предлагаемое устройство обеспечивает формирование выходного сигнала по первому перепаду входного сигнала устройства, что обеспечивает повышение быстродействия и помехоустойчи- . вости вследствие отсутствия ложных импульсов на выходе как в переходном процессе включения питания, так и вследствие различного неблагоприятно 1 го сочетания временных задержек распространения сигнала через элементы устройства.Формула изобретения1. Формирователь синхронизированных импульсов, содержащий первый и второй триггеры, прямой выход первого соединен с первым входом первого элемента совпадения, выход которого соединен с первой выходной шиной, второй вход - с первым входом второго элемента совпадения, выход которого соединен с второй выходной шиной, второй вход - с инверсным выходом первого триггера Я-вход которого соединен свыходом третьего элемента совпадения, входную шину, шину тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчи-. вости и быстродействия, в него введены блок дифференцирования, счетный блок, формирователь одиночного импульса, выход которого соединен с С-входом первого триггера, с третьим входом первого элемента совпадения и с третьим входои второго элемента совпадения, второй вход которого соедннен с первым входом третьего элемен 1651360 10та совпадения, второй вход которого соединен с выходом второго триггера и с первым входом блока дифференцирования третий вход - с вхоУ5 дом подготовки формирователя единичного импульса н с выходом счетного блока, вход установки которого соединен с входом запуска формирователя одиночного импульса и с выходом блока 1 О дифференцирования, второй вход которого соединен со счетным входом счетного блока, с шиной тактовых импульсов и с тактовым входом второго триг-, гера, информационный вход которого соединен с входной шиной.2. Формирователь по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что счетный блок состоит из.счетчика импульсов, дешифратора и инвертора, причем счет ный вход счетного блока соединен со счетным входом счетчика импульсов и входом стробирования дешифратора,входы которого соединены с разрядными выходами счетчика импульсов, а выход является выходом счетного блока,выход переноса счетчика импульсовсоединен через инвертор с его входомпереноса, вход установки в ноль счетчика импульсов является входом установки счетного блока,3. Формирователь по п.1 о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности на этапе переходного процесса установления режима после передачи напряжения питания, в него введен формирователь пускового импульса, первый вход которого соединен с шиной питания, второй вход " с шиной тактовых импульсов, выход - с первым входом второго элемента совпадения.1651360 Составитель Т.Соколоваедактор Е,Папп Техред Л. Сердюкова рректор Н,Ревская рст кая н омбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Производственно-и льски Заказ 1610ВНИИПИ Гос Тираж 477ного комитета по иэ3035, Москва, Ж,Подпитениям и оекрытияи при ГКНТ СССРд. 4/5